배터리 충전 및 방전 곡선을 읽는 방법

사이클 안정성과 사용자의 안전을 보장하기 위해 대부분의 배터리는 파우치 셀, 원통형 배터리와 같은 폐쇄형 시스템에서 작동됩니다.

결과적으로 배터리 내부 상황은 마치 블랙박스와 같아서 내부의 물질 정보를 직접 얻을 수 없고 외부 테스트를 통해서만 추정할 수 있다. 그렇다면 어떤 테스트가 전기적 "심장"에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니까? 배터리 충방전 테스트 장비 할 것입니다. 비유해야 한다면 배터리 충전 및 방전은 수력 발전소에서 사용하는 물의 위치 에너지와 같고 방전은 양극의 "물"입니다. 상류의 물의 양을 추정하고 적시에 정상적인 사용을 보장하기 위한 전략을 조정하는 것은 우리가 일상생활에서 주의해야 할 가장 중요한 작업이 되었으며, 이 물의 양은 배터리의 전력으로도 이해될 수 있습니다.

배터리로 돌아가서, 충전 및 방전 과정에 있는 배터리는 충전 및 방전 깊이의 변화에 따라 전압도 지속적으로 변합니다. 용량을 가로축으로, 전압을 세로축으로 사용하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다. 배터리의 전기적 성능에 대한 많은 단서를 포함하는 간단한 충전 및 방전 곡선을 얻습니다. 이러한 곡선은 충전 및 방전 곡선이라고도 하는 충전 및 방전과 관련된 시간, 용량, SOC, 전압 및 기타 셀 매개변수를 기반으로 그려집니다. 다음은 몇 가지 일반적인 충전-방전 곡선을 소개합니다.

시간-전류/전압 곡선:

1.정전류:

정전류를 충전 및 방전할 때 전류는 일정한 값이며 배터리의 단자 전압의 변화를 동시에 수집하며 이는 일반적으로 배터리의 방전 특성을 감지하는 데 사용됩니다. 방전 과정에서 방전 전류는 변하지 않고 배터리 전압은 감소하며 방전 전력도 감소합니다. 예제 곡선이 아래 그림에 나와 있습니다.

2. 정전류 및 정전압(충전):

정전류 충전과 비교하여 정전류 및 정전압 충전은 충전이 끝날 때 정전압 과정을 갖습니다. 충전 종료 시 전압이 목표값에 도달하면 일정해지고, 전류는 점차 감소하며, 차단전류에 도달하면 정전류 및 정전압 충전이 종료된다. 안정기를 벗어난 후 배터리 전압의 큰 변동으로 인해 정전류 충전을 계속하면 배터리가 이상적인 완전 상태에 도달할 수 없으므로 정전압으로 전환하고 전류를 줄여 배터리가 완전 충전 상태에 도달하도록 해야 합니다. 가능한 한 더 높은 충전 상태. 예제 곡선이 아래 그림에 나와 있습니다.

3. 일정한 힘:

전체 충전 및 방전 과정은 일정한 전력으로 실행됩니다. P=UI에 따르면, 정전력으로 충전할 때는 전압이 점차 증가하고 전류는 감소하며, 방전 시에는 전압이 감소하고 전류가 점차 증가한다. LFP 배터리의 기존 충방전 차단 전압인 3.65~2.5V를 계산하면 방전 단자 전류는 충전 단자 전류의 거의 1.5배에 도달할 수 있습니다. 예제 곡선이 아래 그림에 나와 있습니다.

4. 연속, 간헐, 펄스:

전류 또는 전력이 일정한 동안 타이밍 기능을 사용하여 연속, 간헐 및 펄스 충전 및 방전 제어를 실현합니다. 이러한 특수 충전-방전 방식은 배터리의 DC 내부 저항을 평가하는 데 자주 사용됩니다. 예제 곡선이 아래 그림에 나와 있습니다.

용량-전압 곡선:

용량-전압 곡선의 가로축은 배터리의 충방전 용량과 충전상태를 나타내고, 세로축은 배터리의 전압 플랫폼, 변곡점, 분극 등의 정보를 나타낸다. 다음 그림은 다양한 온도에서 인산철리튬 배터리의 방전 곡선입니다.

원형 곡선：

우리는 배터리의 수명이 캘린더 수명과 사이클 수명으로 나누어진다는 것을 알고 있습니다. 캘린더 수명은 자연 배치에서 배터리 용량이 어느 정도 손실되는 시간이며, 사이클 수명은 배터리를 지속적으로 충방전한 후 배터리를 일정 수준까지 충방전한 횟수입니다. 사이클 수명은 배터리 수명의 성능을 측정하는 중요한 지표 중 하나입니다. 리튬이온 배터리의 사이클 테스트 데이터는 배터리 수명주기 시험기, 단일 충전 및 방전에 대한 다양한 데이터를 추출하여 다양한 측면에서 분석할 수 있는 다양한 곡선을 만들 수 있습니다. 가장 간단한 사이클 수명 곡선은 사이클 수를 x축으로 하고, 방전 용량 또는 용량 유지율을 y축으로 하여 아래 그림과 같이 사이클이 진행됨에 따라 배터리의 용량이 계속 증가하게 됩니다. 부패하고 충방전 시스템은 배터리 용량 감쇠에 상당한 영향을 미칩니다.

충방전 곡선과 그 구성을 이해하는 것은 배터리의 구조와 용도를 이해하는 데 큰 의미가 있습니다.

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